铝挤压模具设计如何提高科学性和合理性

程广邓　王杰刚

（山东兖矿轻合金有限公司，山东邹城　273500）

铝挤压模具设计如何提高科学性和合理性

程广邓王杰刚

（山东兖矿轻合金有限公司，山东邹城273500）

从目前铝型材生产来看，铝挤压模具的应用越来越广泛，对铝型材生产的支持作用越来越明显。基于铝挤压模具的重要作用，在铝挤压模具设计过程中，提高其科学性和合理性，对铝挤压模具设计而言具有重要意义。结合当前铝挤压模具的设计实际，铝挤压模具设计要想提高科学性和合理性，就要合理设置挤压参数，并做好模具材料选择，同时确定模具规格，最后要做好模具分流孔的布置，只有从这几方面入手，才能保证铝挤压模具设计达到科学性和合理性要求，最终提高铝挤压模具设计的整体质量。

铝挤压模具设计科学性合理性

1　前言

对于铝挤压模具设计而言，由于铝挤压模具在铝型材生产中作用重大，因此，铝挤压模具的设计质量关系到铝挤压模具的具体应用效果。基于这一认识，做好铝挤压模具设计，是提高铝挤压模具加工质量的关键。结合铝挤压模具设计的实际经验，要想提高铝挤压模具设计的科学性和合理性，就要做好挤压参数设置、模具材料的选择、并合理确定模具的规格，最后做好模具的分流孔布置，确保铝挤压模具设计在整体功能和合理性上满足实际需要，为铝挤压模具设计提供有力支持，保证铝挤压模具设计的科学性。

2　铝挤压模具设计应合理设置挤压参数

在铝挤压模具设计中，挤压参数的设置，不但是关系到铝挤压模具设计效果的关键因素，同时也是决定铝挤压模具设计整体质量的关键。从目前铝挤压模具设计来看，其挤压参数主要包括挤压筒直径、挤压系数和分流比等。在这几个参数的设置中，保证挤压参数的准确性，是提高铝挤压模具设计科学性和合理性的关键。其中挤压筒直径的设置，应根据铝挤压模具的实际需求来设置，其中挤压筒的直径应略大于挤压模具。挤压系数的设置，应根据被挤压的模具种类以及挤压模具的类型和承压力进行设置。在分流比的设置中，除了要正确理解分流比的概念，还要根据铝挤压模具的设计需要，对分流比数值进行有效调整。下面以某一铝挤压模具设计参数为例，探索挤压参数设置特点。

挤压筒直径F=Ø 460mm挤压系数λ=22.8分流比K=∑F分/F型=13.2

从上述这些参数设置来看，挤压筒直径、挤压系统及分流比参数的设置，必须与铝挤压模具的设计要求相一致。

3　铝挤压模具设计应做好模具材料的选择

考虑到铝挤压模具的重要性，以及铝挤压模具需要在加工过程中承受较大的压力，在铝挤压模具设计过程中，模具材料的选择非常关键。如果模具材料硬度较大，在铝挤压模具加工过程中，会增加挤压难度，并且容易出现模具内部裂纹等情况。如果铝挤压模具的材料硬度过低，模具在挤压过程中，则会出现形变过大等问题，同时，在模具加工完成之后，在实际使用中也难以满足强度要求。因此，铝挤压模具设计只有做好模具材料的选择，才能保证铝挤压模具设计取得实效。同时，结合铝挤压模具的加工实际，由于模具的外径尺廓较大，要求模具坯料无内部组织缺陷，无中心裂纹，模具毛坯件要求采取横向锻造，并且在粗加工前需进行超声波探伤检测。因此，铝挤压模具在设计过程中，只有做好模具材料的选择，才能提高设计的整体效果，进而保证模具设计的科学性和合理性。

4　铝挤压模具设计应合理确定模具的规格

在铝挤压模具设计过程中，合理确定模具的规格，是模具设计的重要内容。结合铝挤压模具设计经验，在模具规格的确定过程中，既要认真分析型材的外接圆尺寸，同时也要认真分析分流孔布置以及模具的强度要求，只有根据这些参数去确定模具的规格，才能保证铝挤压模具在设计过程中取得积极效果。因此，铝挤压模具在设计过程中的模具规格确定中，应根据型材的外接圆尺寸、分流孔布置及模具的强度要求，经计算确定模具的直径；除了要确定模具的直径之外，模具的总厚度、上模厚度、下模厚度以及模具的垫厚都要经过准确的计算得出。其计算过程和计算依据都必须根据铝挤压模具的设计需要来确定。因此，铝挤压模具的设计，只有合理确定模具的规格，才能保证铝挤压模具设计在科学性和合理性上满足实际需要，进而达到提高铝挤压模具设计效果的目的。

5　铝挤压模具设计应做好模具的分流孔布置

模具分流孔的布置、大小、形状直接关系到金属供流的均衡性和制品的成形。由于该型材形状具有较好的对称性，因此，将分流孔布置成孔下排列的十孔结构；中间的分流孔因靠近挤压筒中心，两端的分流孔远离挤压中心并且受到挤压筒壁摩擦力的影响，因此，需调整各个分流孔进料面积的大小，通过计算并结合生产实际经验，可以调整中间和两侧的分流孔进料面积比例。考虑到该型材的加强筋较长，供料困难，必须在模具中间部位再另开进料孔，中间进料孔设计成阶梯形，使金属直接流人斜筋。根据该型材铝合金的可挤压性指数，模具需要选择适当的分流比K比，分流比的大小直接影响到挤压力的大小，并且对制品的成形和焊合质量也有直接的影响，因此，在设计中既要保证模具的强度满足实际需要，同时也要合理确定分流比。

6　结语

通过本文的分析可知，做好铝挤压模具设计，是提高铝挤压模具加工质量的关键。结合铝挤压模具设计的实际经验，要想提高铝挤压模具设计的科学性和合理性，就要做好挤压参数设置、模具材料的选择、并合理确定模具的规格，最后做好模具的分流孔布置，确保铝挤压模具设计在整体功能和合理性上满足实际需要，为铝挤压模具设计提供有力支持，保证铝挤压模具设计的科学性。

［1］薛荣敬，赵云路.铝型材挤压模具设计实践［J］.铝加工，2003（4）.

［2］张磊，曹洋，吴公明，赵震，陈军，黄少东.基于多变性设计的回转体零件挤压模具结构智能设计方法研究［J］.锻压装备与制造技术，2005（6）.

［3］马健哲，王红志，李积彬.铝型材挤压分流模三维CAD技术应用研究［J］.工程图学学报，2011（4）.

［4］胡龙飞.铝型材壁板挤压模具结构优化设计研究［D］.合肥工业大学，2008.

［5］赵云路，刘静安.铝型材挤压模的修模技术［J］.锻压技术，1997（1）.［6］阎洪，包忠诩，柳和生.铝型材挤压模CAD/CAE/CAM研究进展［J］.轻合金加工技术，1999（10）.